EDA技術及其創(chuàng)新實踐（Verilog HDL版）

第1章 EDA技術概述
1.1 EDA技術
1.2 EDA技術應用對象
1.3 硬件描述語言Verilog HDL
1.4 EDA技術的優(yōu)勢
1.5 面向FPGA的EDA開發(fā)流程
1.6 可編程邏輯器件
1.6.1 PLD的分類
1.6.2 PROM可編程原理
1.6.3 GAL
1.7 CPLD的結構與可編程原理
1.8 FPGA的結構與工作原理
1.8.1 查找表邏輯結構
1.8.2 Cyclone Ⅲ 系列器件的結構原理
1.9 硬件測試技術
1.10 FPGA/CPLD產(chǎn)品概述
1.10.1 Lattice公司的PLD器件
1.10.2 Xilinx公司的PLD器件
1.10.3 Altera公司的PLD器件
1.11 編程與配置
1.12 Quartus Ⅱ
1.13 EDA的發(fā)展趨勢
思考題
第2章 組合電路Verilog設計
2.1 半加器電路的Verilog描述
2.1.1 半加器的數(shù)據(jù)流建模描述方式
2.1.2 半加器的門級原語和UDP結構建模描述方式
2.2 多路選擇器不同形式的Verilog描述
2.2.1 4選1多路選擇器及其順序語句表述方式
2.2.2 4選1多路選擇器及其并行語句表述方式
2.2.3 4選1多路選擇器及其條件操作語句表述方式
2.2.4 4選1多路選擇器及其條件語句表述方式
2.2.5 4選1多路選擇器及其利用UDP元件的結構表述方式
2.3 Verilog加法器設計
2.3.1 全加器設計及例化語句應用
2.3.2 8位加法器設計及算術操作符應用
2.3.3 BCD碼加法器設計
2.4 組合邏輯乘法器設計
2.4.1 參數(shù)定義關鍵詞parameter和localparam
2.4.2 整數(shù)型寄存器類型定義
2.4.3 for語句用法
2.4.4 移位操作符應用法
2.4.5 兩則乘法器設計示例
2.4.6 repeat語句用法
2.4.7 while語句用法
2.4.8 Verilog循環(huán)語句的特點
2.4.9 parameter的參數(shù)傳遞功能
習題
第3章 Quartus Ⅱ應用向?qū)?br />3.1 Quartus Ⅱ應用一般流程
3.1.1 輸入設計程序
3.1.2 創(chuàng)建本項目設計工程
3.1.3 設置約束項目
3.1.4 全程編譯與邏輯綜合
3.1.5 測試設計項目
3.1.6 RTL圖觀察器應用
3.2 硬件功能驗證及FPGA開發(fā)
3.2.1 引腳鎖定
3.2.2 編譯文件下載
3.2.3 JTAG間接編程模式
3.2.4 USB-Blaster編程配置器件使用方法
3.3 電路原理圖設計流程
3.4 利用屬性表述實現(xiàn)引腳鎖定
3.5 keep屬性應用
3.6 SignalProbe使用方法
3.7 宏模塊邏輯功能查詢
習題
EDA實驗
3-1 多路選擇器設計實驗
3-2 8位加法器設計實驗
3-3 十六進制7段數(shù)碼顯示譯碼器設計
第4章 時序電路Verilog設計
4.1 基本時序元件的Verilog表述
4.1.1 基本D觸發(fā)器單元及其Verilog表述
4.1.2 用UDP表述D觸發(fā)器
4.1.3 含異步復位和時鐘使能的D觸發(fā)器及其Verilog表述
4.1.4 含同步復位控制邏輯的D觸發(fā)器及其Verilog表述
4.1.5 基本鎖存器及其Verilog表述
4.1.6 含清0控制的鎖存器及其Verilog表述
4.1.7 異步時序電路的Verilog表述特點
4.1.8 時鐘過程表述的特點和規(guī)律
4.2 二進制計數(shù)器及其Verilog表述
4.2.1 簡單加法計數(shù)器及其Verilog表述
4.2.2 實用加法計數(shù)器設計
4.3 移位寄存器的Verilog表述與設計
4.3.1 含同步預置功能的移位寄存器設計
4.3.2 模式可控的移位寄存器設計
4.3.3 使用移位操作符設計移位寄存器
4.4 時序電路硬件設計與仿真示例
4.5 SignalTap Ⅱ的使用方法
習題
EDA實驗
4-1 數(shù)字計數(shù)器設計實驗
4-2 十六進制7段數(shù)碼顯示譯碼器設計
4-3 數(shù)碼掃描顯示電路設計
4-4 模可控計數(shù)器設計
4-5 移位寄存器設計
4-6 串行靜態(tài)顯示控制電路設計
4-7 應用宏模塊設計頻率計
第5章 邏輯宏功能模塊的應用
5.1 計數(shù)器宏模塊調(diào)用
5.1.1 計數(shù)器模塊文本的調(diào)用
5.1.2 計數(shù)器模塊程序與參數(shù)傳遞語句
5.1.3 對計數(shù)器進行仿真測試
5.2 利用屬性設置控制乘法器的構建
5.3 RAM宏模塊的使用方法
5.3.1 存儲器初始化文件
5.3.2 RAM宏模塊的設置和調(diào)用
5.3.3 仿真測試RAM宏模塊
5.3.4 存儲器的Verilog代碼描述及初始化文件調(diào)用
5.3.5 存儲器設計的結構控制
5.4 LPM存儲器在系統(tǒng)讀寫方法
5.5 嵌入式鎖相環(huán)使用方法
5.6 信號在系統(tǒng)測試與控制編輯器用法
習題
EDA實驗與創(chuàng)新實踐
5-1 查表式硬件運算器設計
5-2 正弦信號發(fā)生器設計
5-3 DDS正弦信號發(fā)生器設計
5-4 移相信號發(fā)生器設計
第6章 EDA技術深入
6.1 過程中的兩類賦值語句
6.1.1 未指定延時的阻塞式賦值語句
6.1.2 指定了延時的阻塞式賦值
6.1.3 未指定延時的非阻塞式賦值
6.1.4 指定了延時的非阻塞式賦值
6.1.5 阻塞與非阻塞式賦值特點的深入討論
6.1.6 不同賦值方式的信號賦初值導致不同綜合結果
6.2 過程語句使用深入探討
6.2.1 過程語句應用總結
6.2.2 深入認識不完整條件語句與時序電路的關系
6.3 更完整地認識if語句
6.3.1 if語句的一般表述形式
6.3.2 關注if語句中的條件指示
6.4 三態(tài)與雙向端口設計
6.4.1 三態(tài)控制電路設計
6.4.2 雙向端口設計
6.4.3 三態(tài)總線控制電路設計
6.5 系統(tǒng)設計優(yōu)化
6.5.1 資源優(yōu)化
6.5.2 速度優(yōu)化
習題
EDA實驗與創(chuàng)新實踐
6-1 硬件消抖動電路設計
6-2 4×4陣列鍵盤鍵信號檢測電路設計
6-3 直流電機綜合測控系統(tǒng)設計
6-4 VGA彩條信號顯示控制電路設計
第7章 有限狀態(tài)機設計技術
7.1 狀態(tài)機的一般形式
7.1.1 狀態(tài)機的基本結構
7.1.2 初始控制與表述
7.2 Moore型有限狀態(tài)機
7.2.1 實用狀態(tài)機設計示例
7.2.2 序列檢測狀態(tài)機設計
7.3 Mealy型狀態(tài)機設計
7.4 不同編碼類型狀態(tài)機
7.4.1 直接輸出型編碼
7.4.2 宏定義語句在狀態(tài)編碼定義中的用法
7.4.3 宏定義命令語句
7.4.4 順序編碼型狀態(tài)機編碼
7.4.5 一位熱碼編碼
7.4.6 狀態(tài)編碼設置
7.5 安全狀態(tài)機設計
習題
EDA實驗與創(chuàng)新實踐
7-1 序列檢測器設計
7-2 ADC采樣控制電路設計
7-3 數(shù)據(jù)采集邏輯控制模塊設計
7-4 五功能智能邏輯筆設計
7-5 VGA簡單圖像顯示控制模塊設計
第8章 16位實用CPU創(chuàng)新設計
8.1 KX9016的結構與特色
8.2 KX9016基本硬件系統(tǒng)設計
8.2.1 單步節(jié)拍發(fā)生模塊
8.2.2 算術邏輯單元
8.2.3 比較器COMP
8.2.4 基本寄存器與寄存器陣列組
8.2.5 移位器
8.2.6 程序與數(shù)據(jù)存儲器
8.3 KX9016v1指令系統(tǒng)設計
8.3.1 指令格式
8.3.2 指令操作碼
8.3.3 軟件設計實例
8.3.4 KX9016 v1控制器設計
8.3.5 指令設計實例詳解
8.4 KX9016的時序仿真與硬件測試
8.4.1 時序仿真與指令執(zhí)行波形分析
8.4.2 CPU工作情況的硬件測試
8.5 KX9016應用程序設計實例和系統(tǒng)優(yōu)化
8.5.1 乘法算法及其硬件實現(xiàn)
8.5.2 除法算法及其硬件實現(xiàn)
8.5.3 KX9016v1的硬件系統(tǒng)優(yōu)化
習題
EDA